閱讀 | 訂閱
閱讀 | 訂閱
光纖光纜

光纖的損耗

星之球激光 來(lái)源:南京吉隆光纖2011-10-25 我要評(píng)論(0 )   

近年來(lái),光纖通信在許多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。實(shí)現(xiàn)光纖通信,一個(gè)重要的問(wèn)題是盡可能地降低光纖的損耗。所謂損耗是指光纖每單位長(zhǎng)度上的衰減,單位為dB/km。光纖損耗...

近年來(lái),光纖通信在許多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。實(shí)現(xiàn)光纖通信,一個(gè)重要的問(wèn)題是盡可能地降低光纖的損耗。所謂損耗是指光纖每單位長(zhǎng)度上的衰減,單位為dB/km。光纖損耗的高低直接影響傳輸距離或中繼站間隔距離的遠(yuǎn)近,因此,了解并降低光纖的損耗對(duì)光纖通信有著重大的現(xiàn)實(shí)意義。


一、 光纖的吸收損耗

  這是由于光纖材料和雜質(zhì)對(duì)光能的吸收而引起的,它們把光能以熱能的形式消耗于光纖中,是光纖損耗中重要的損耗,吸收損耗包括以下幾種:
1.物質(zhì)本征吸收損耗 這是由于物質(zhì)固有的吸收引起的損耗。它有兩個(gè)頻帶,一個(gè)在近紅外的8~12μm區(qū)域里,這個(gè)波段的本征吸收是由于振動(dòng)。另一個(gè)物質(zhì)固有吸收帶在紫外波段,吸收很強(qiáng)時(shí),它的尾巴會(huì)拖到0.7~1.1μm波段里去。
2.摻雜劑和雜質(zhì)離子引起的吸收損耗 光纖材料中含有躍遷金屬如鐵、銅、鉻等,它們有各自的吸收峰和吸收帶并隨它們價(jià)態(tài)不同而不同。由躍遷金屬離子吸收引起的光纖損耗取決于它們的濃度。另外,OH-存在也產(chǎn)生吸收損耗,OH-的基本吸收極峰在2.7μm附近,吸收帶在0.5~1.0μm范圍。對(duì)于純石英光纖,雜質(zhì)引起的損耗影響可以不考慮。
3.原子缺陷吸收損耗 光纖材料由于受熱或強(qiáng)烈的輻射,它會(huì)受激而產(chǎn)生原子的缺陷,造成對(duì)光的吸收,產(chǎn)生損耗,但一般情況下這種影響很小。

二、光纖的散射損耗

  光纖內(nèi)部的散射,會(huì)減小傳輸?shù)墓β剩a(chǎn)生損耗。散射中最重要的是瑞利散射,它是由光纖材料內(nèi)部的密度和成份變化而引起的。
光纖材料在加熱過(guò)程中,由于熱騷動(dòng),使原子得到的壓縮性不均勻,使物質(zhì)的密度不均勻,進(jìn)而使折射率不均勻。這種不均勻在冷卻過(guò)程中被固定下來(lái),它的尺寸比光波波長(zhǎng)要小。光在傳輸時(shí)遇到這些比光波波長(zhǎng)小,帶有隨機(jī)起伏的不均勻物質(zhì)時(shí),改變了傳輸方向,產(chǎn)生散射,引起損耗。另外,光纖中含有的氧化物濃度不均勻以及摻雜不均勻也會(huì)引起散射,產(chǎn)生損耗。

三、波導(dǎo)散射損耗

  這是由于交界面隨機(jī)的畸變或粗糙所產(chǎn)生的散射,實(shí)際上它是由表面畸變或粗糙所引起的模式轉(zhuǎn)換或模式耦合。一種模式由于交界面的起伏,會(huì)產(chǎn)生其他傳輸模式和輻射模式。由于在光纖中傳輸?shù)母鞣N模式衰減不同,在長(zhǎng)距離的模式變換過(guò)程中,衰減小的模式變成衰減大的模式,連續(xù)的變換和反變換后,雖然各模式的損失會(huì)平衡起來(lái),但模式總體產(chǎn)生額外的損耗,即由于模式的轉(zhuǎn)換產(chǎn)生了附加損耗,這種附加的損耗就是波導(dǎo)散射損耗。要降低這種損耗,就要提高光纖制造工藝。對(duì)于拉得好或質(zhì)量高的光纖,基本上可以忽略這種損耗。

四、光纖彎曲產(chǎn)生的輻射損耗

  光纖是柔軟的,可以彎曲,可是彎曲到一定程度后,光纖雖然可以導(dǎo)光,但會(huì)使光的傳輸途徑改變。由傳輸模轉(zhuǎn)換為輻射模,使一部分光能滲透到包層中或穿過(guò)包層成為輻射模向外泄漏損失掉,從而產(chǎn)生損耗。當(dāng)彎曲半徑大于5~10cm時(shí),由彎曲造成的損耗可以忽略。

 

轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處。

暫無(wú)關(guān)鍵詞
免責(zé)聲明

① 凡本網(wǎng)未注明其他出處的作品,版權(quán)均屬于激光制造網(wǎng),未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其它方式使用。獲本網(wǎng)授權(quán)使用作品的,應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使 用,并注明"來(lái)源:激光制造網(wǎng)”。違反上述聲明者,本網(wǎng)將追究其相關(guān)責(zé)任。
② 凡本網(wǎng)注明其他來(lái)源的作品及圖片,均轉(zhuǎn)載自其它媒體,轉(zhuǎn)載目的在于傳遞更多信息,并不代表本媒贊同其觀點(diǎn)和對(duì)其真實(shí)性負(fù)責(zé),版權(quán)歸原作者所有,如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系我們刪除。
③ 任何單位或個(gè)人認(rèn)為本網(wǎng)內(nèi)容可能涉嫌侵犯其合法權(quán)益,請(qǐng)及時(shí)向本網(wǎng)提出書(shū)面權(quán)利通知,并提供身份證明、權(quán)屬證明、具體鏈接(URL)及詳細(xì)侵權(quán)情況證明。本網(wǎng)在收到上述法律文件后,將會(huì)依法盡快移除相關(guān)涉嫌侵權(quán)的內(nèi)容。

網(wǎng)友點(diǎn)評(píng)
0相關(guān)評(píng)論
精彩導(dǎo)讀